1049

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет

архитектуры и строительства» (ПГУАС)

Н.А. Очкина

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы

по направлению подготовки 38.03.01 «Экономика»

Под общей ред. доктора технических наук, профессора Г.И. Грейсуха

Пенза 2016

УДК 50 (075.8)

ББК Б Оя 73

О-95

Рекомендовано Редсоветом университета Рецензенты: кандидат технических наук, доцент

С.В. Тертычная (ПГУ); кандидат физико-математических

наук, доцент П.П. Мельниченко (ПГУАС)

Очкина Н.А.

Концепции современного естествознания: учеб.-метод. пособие О-95 для самостоятельной работы по направлению подготовки 38.03.01 «Экономика» / Н.А. Очкина; под общ. ред. Г.И. Грейсуха. – Пенза:

ПГУАС, 2016. – 140 с.

Сформулированы методические рекомендации для самостоятельной работы студентов над изучаемым материалом при подготовке к семинарским занятиям по дисциплине «Концепции современного естествознания». Приведены примеры выполнения тестов, решения задач и порядок подготовки реферата. Составлен список учебных материалов, необходимых для самостоятельной работы студентов.

Пособие подготовлено на кафедре «Физика и химия» и предназначено для студентов, обучающихся по направлению 38.03.01 «Экономика».

© Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, 2016

© Очкина Н.А., 2016

2

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов составлены в соответствии в соответствии с программой курса «Концепции современного естествознания» ФГОС ВО третьего поколения для направления 38.03.01 «Экономика».

Самостоятельная работа по естественнонаучной дисциплине – это педагогически управляемый процесс самостоятельной деятельности студентов, обеспечивающий реализацию целей и задач по овладению необходимым объемом знаний, умений и навыков, приобретению опыта творческой работы и развитию профессиональных интеллектуально-волевых и нравственных качеств будущего специалиста.

В процессе изучения дисциплины «Концепции современного естествознания» выделяют два вида самостоятельной работы: аудиторная (выполняется на занятиях под руководством преподавателя и по его заданию); внеаудиторная (выполняется студентом по заданию преподавателя, но без его непосредственного участия).

Аудиторная самостоятельная работа включает: ответы на проблемные вопросы преподавателя; выполнение письменных заданий, тестирование; выполнение творческих работ; выступление с сообщением по новому материалу; конспектирование, работаскнигой; выполнениеконтрольныхработ.

Внеаудиторная – это самостоятельная работа студентов с учебником и справочной литературой; подготовка сообщений к выступлению на семинаре; подготовка рефератов; решение задач; подготовка к лабораторным работам.

Самостоятельная работа студентов преследует следующие цели:

–углубление, расширение, закрепление и систематизация теоретических знаний и практических умений;

–развитие навыков применения полученных знаний для формирования мировоззренческой позиции, умений анализировать и действовать с позиций отдельных областей человеческой культуры, в частности, с позиции научного метода познания;

–формирование способностей осуществлять сбор, анализ и обработку информации, необходимой для решения поставленных задач.

Систематическая работа самостоятельная работа по дисциплине «Концепции современного естествознания» способствует формированию у студентов:

знаний специфики гуманитарного и естественнонаучного компонентов культуры, ее связей с особенностями мышления; сущности трансдисциплинарных идей и важнейших естественнонаучных концепций, определяющих облик современного естествознания.

3

умений систематизировать естественнонаучные знания в естественнонаучную картину мира как глобальную модель природы, отражающую целостность и многообразие материального мира.

Самостоятельная работа с дополнительной учебной, научной и справочной литературой позволяет овладеть способностью к самоорганизации и самообразованию.

4

ВВЕДЕНИЕ

Самостоятельная работа студентов по изучению курса «Концепции современного естествознания» – важнейшая составляющая учебного процесса, без которой невозможно достижение его целей:

–формирование научного мировоззрения, представления о современной картине мира;

–освоение основных приемов и методов познавательной деятельности, необходимых современному квалифицированному специалисту, в какой бы области науки, техники и производства он ни работал.

Впроцессе самостоятельной работы студенты осуществляют информационный поиск, отбирают и прорабатывают материал, представляют его

воптимальном объеме, выделяют новые понятия и термины, осуществляют творческую разработку для самоконтроля эффективности своей работы.

При знакомстве с материалом и его проработке студенты входят в курс вопросов, получают сведения об их истории, осваивают основные положения или законы, если требуется, изучают и выписывают соответствующие формулы.

Выполнение творческого задания, в том числе с применением современных информационных технологий, например, компьютерных презентаций, полезно студентам для освоения соответствующих методик, использующихся в самых различных сферах.

Для осуществления самостоятельной работы студенты пользуются рекомендованной литературой. Вместе с тем предполагается, что они проведут соответствующий поиск в сети Интернет. Все источники должны быть проработаны и ссылки на них приведены.

Врезультате самостоятельной работы студенты приобретают не только знания по определенному кругу вопросов, но и определенный опыт самостоятельной познавательной деятельности.

Основными формами контроля за самостоятельной работой студентов являются семинарские, практические и лабораторные занятия, защита творческих работ во время конференций и рефератов во время аудиторных занятий.

5

1. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ НАД ИЗУЧАЕМЫМ МАТЕРИАЛОМ

ПРИ ПОДГОТОВКЕ К СЕМИНАРСКИМ ЗАНЯТИЯМ

Важной составной частью процесса изучения дисциплины «Концепции современного естествознания» являются семинарские занятия. Они помогают студентам глубже усвоить учебный материал, приобрести навыки творческой работы над документами и первоисточниками. Планы семинарских занятий, их тематика, рекомендуемая литература, цель и задачи ее изучения сообщаются преподавателем на вводных занятиях или в методических указаниях по данной дисциплине.

Прежде чем приступить к изучению темы, необходимо прокомментировать основные вопросы плана семинара. Такой подход преподавателя помогает студентам быстро находить нужный материал к каждому из вопросов, не концентрируя внимание на второстепенном.

Начиная подготовку к семинарскому занятию, необходимо, прежде всего, указать студентам страницы в конспекте лекций, разделы учебников и учебных пособий, чтобы они получили общее представление о месте и значении темы в изучаемом курсе. Затем следует рекомендовать им поработать с дополнительной литературой, сделать записи по рекомендованным источникам.

Подготовка к семинарскому занятию включает два этапа:

1– организационный;

2– закрепление и углубление теоретических знаний.

На первом этапе студент планирует свою самостоятельную работу, которая включает:

–уяснение задания на самостоятельную работу;

–подбор рекомендованной литературы;

–составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки. Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе.

Второй этап включает непосредственную подготовку студента к занятию. Начинать её надо с изучения рекомендованной литературы. Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал, а только его часть. Остальная его часть восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна. Особое внимание при этом необходимо обратить на содержание основных положений и выводов, объяснение явлений и фактов, уяснение практического приложения рассматриваемых теоретических вопросов.

Впроцессе этой работы студент должен стремиться понять и запомнить основные положения рассматриваемого материала, примеры, поясняющие

6

его, а также разобраться в иллюстративном материале. Заканчивать подготовку следует составлением плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу). Это позволяет сформировать концентрированное, сжатое представление по изучаемым вопросам.

Впроцессе подготовки к занятиям рекомендуется взаимное обсуждение материала, во время которого закрепляются знания, а также приобретается опыт в изложении и разъяснении полученных знаний, развивается речь. При необходимости следует обращаться за консультацией к преподавателю. Перед консультацией необходимо хорошо продумать вопросы, которые требуют разъяснения.

Вначале семинарского занятия студенты под руководством преподавателя более глубоко осмысливают теоретические положения по теме занятия, раскрывают и объясняют основные положения публичного выступления. В процессе творческого обсуждения и дискуссии вырабатываются умения и навыки использовать приобретенные знания для различного рода ораторской деятельности. Записи имеют первостепенное значение для самостоятельной работы студентов. Они помогают понять построение изучаемого материала, выделить основные положения и проследить их логику.

Устудента, систематически ведущего записи, создается свой индивидуальный фонд подсобных материалов для быстрого повторения прочитанного, для мобилизации накопленных знаний. Особенно важны и полезны записи тогда, когда в них находят отражение мысли, возникшие при самостоятельной работе.

Большое значение имеет совершенствование навыков конспектирования. Основными формами записи изучаемого материала являются: план (простой и развернутый), выписки, тезисы.

План – это схема прочитанного материала, краткий (или подробный) перечень вопросов, отражающих структуру и последовательность ма-

териала. Подробно составленный план вполне заменяет конспект. Конспект – это систематизированное, логичное изложение материала

источника.

На семинаре каждый студент должен быть готовым к выступлению по всем поставленным в плане вопросам, проявлять максимальную активность при их рассмотрении. Выступление должно строиться свободно, убедительно и аргументировано. Не допускается простое чтение конспекта. Выступающий должен проявлять собственное отношение к тому, о чем он говорит, высказывать свое личное мнение, понимание, обосновывать его и делать правильные выводы из сказанного. При этом студент может обращаться к записям конспекта и лекций, непосредственно к первоисточникам. выступающим студентом.

Взаключение преподаватель подводит итоги семинара. Он может (выборочно) проверить конспекты студентов и, если потребуется, внести в них исправления и дополнения.

7

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ

К ТЕСТИРОВАНИЮ

Тестирование позволяет осуществить объективную оценку достигнутого уровня знаний, умений и навыков при массовой проверке. Тестовые задания, как правило, позволяют оказать стимулирующее воздействие на познавательную деятельность студентов, обеспечивают быстроту проведения контроля и используются при обучении, самоподготовке и самоконтроле.

Тестовые задания разработаны в соответствии с программой дисциплины, и распределены по темам. При подготовке к тестированию студент должен хорошо изучить теоретический материал темы, используя конспект лекций и рекомендованную учебную литературу.

2.1. ПРИМЕРЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕСТОВ

Пример 1.

Тема: Естественнонаучная и гуманитарная культуры

Результатом процесса интеграции знания является ___________химия фармацевтическая; органическая; аналитическая; неорганическая.

Решение:

Результатом процесса интеграции знания является фармацевтическая химия, которая изучает многообразный круг вопросов, связанных с лекарственными веществами: их состав, строение, получение, свойства, методы контроля и качества, условия хранения, влияние на характер физиологических процессов. Теоретической базой фармацевтической химии являются химические науки – органическая, неорганическая, аналитическая, физическая и коллоидная химия. Она тесно связана с медико-биологическими науками – анатомией, физиологией, фармакологией, а также с технологией лекарственных средств. Таким образом, представляет собой область знания, которая объединяет химические, медицинские, технологические науки.

Пример 2.

Тема: Научный метод познания.

Установите соответствие между методом научного познания и примером его использования:

1)моделирование;

2)эксперимент;

3)наблюдение.

8

1.написание структурных формул биоорганических соединений;

2.многократное проведение синтеза органических молекул, свойственных живому, из неорганических газов;

3.получение сведений об агрегатном состоянии, цвете, запахе веществ, выделяющихся в химической реакции;

4.выделение общих признаков, свойственных всем анаэробным бакте-

риям.

Решение:

Примером моделирования является написание структурных формул биоорганических соединений. Многократное проведение синтеза органических молекул, свойственных живому, из неорганических газов – это научный эксперимент. Метод наблюдения используется при описании агрегатного состояния, цвета, запаха веществ, выделяющихся в химической реакции.

Пример 3.

Тема: Развитие представлений о материи.

Обязательным свойством (атрибутом) материального объекта является возможность …

проведения над ним наблюдений или экспериментов; математического описания его свойств и структуры; наглядно представить его форму и структуру; интуитивно постичь его сущность и предназначение.

Решение:

По определению, материя (в любой ее форме) – это то, что существует независимо от нас и поддается эмпирическому познанию. Формами эмпирического познания выступают наблюдения (прямые или косвенные) и эксперимент. Математическое описание свойств материального объекта может более или менее длительное время отсутствовать – например, до сих пор нет математической модели человеческого мозга, хотя в его материальности сомневаться не приходится. Для многих материальных объектов (особенно относящихся к микромиру) наглядное представление вообще невозможно, поскольку наглядные образы формируются лишь на основе нашего опыта взаимодействия с объектами макромира. Аналогично, вопросы о сущности и предназначении для многих материальных объектов в рамках научного подхода лишены смысла (например, «для чего существуют звезды?»

Пример 4.

Тема: Развитие представлений о движении.

Нельзя описать как механическое перемещение или результат механического перемещения каких-то тел или частиц:

дифракцию света на углу здания;

9

разгон протонов в ускорителе элементарных частиц; распространение звука по рельсу; разрушение здания при землетрясении.

Решение:

Механическое описание процессов как перемещения каких-то тел или частиц невозможно или неверно, например, в случаях, когда:

1)речь идет о качественных превращениях. Например, изучение геологической эволюции планеты требует рассматривать не только механическое перемещение вещества в ее недрах и на поверхности, но и происходящие при этом химические реакции, изменение физического состояния вещества (плавление или кристаллизация), ядерные реакции и т.д.;

2)рассматриваются колебания электромагнитного или иных физических полей в условиях, благоприятствующих проявлению волновой стороны этих колебаний. Например, радужная пленка на поверхности лужи, в которую попало масло из автомобиля, объясняется интерференцией света (электромагнитной волны, проявляющей в данном случае именно волновую сторону своей природы), отражающегося от верхней и нижней поверхности масляной пленки;

3)рассматривается движение микрочастиц в условиях, требующих учитывать законы квантовой механики. Например, движение протона в ядре ограничено микроскопической областью с размерами порядка его длины волны (де Бройля). В этих условиях протон ведет себя уже не как частица, а как волна, и представление о траектории его движения неверно в принципе.

Пример 5.

Тема: Эволюция представлений о пространстве и времени.

Представление о пространстве-времени как полноправной, активной, сложно устроенной составляющей материального мира характерно для:

современной научной картины мира; натурфилософских учений древнегреческих атомистов; натурфилософской картины мира Аристотеля; механической научной картины мира.

Решение:

Современные представления о пространстве и времени основаны на общей теории относительности, согласно которой свойства пространствавремени определяются присутствием и движением материальных тел и, в свою очередь, влияют на поведение материальных тел. Кроме того, они опираются на понимание вакуума не как абсолютной пустоты, лишенной материи, а как особой формы материи, обладающей сложной структурой и нетривиальными свойствами. В предшествовавших же картинах мира пространство и время рассматривались либо как пустота, вместилище материи (механическая картина мира, учения античных атомистов), либо вообще

10